远程供电方案效益分析

远程供电技术方案效益分析

杭州中信网络自动化有限公司 2011年4月

目基站供电方式存在的问题远程供电方式基本原理框图远供距离和线路损耗分析

录

远供电源产品与传统UPS供电产品的比较

远供和UPS投入维护费用对比远供和UPS投入对比结论远供其他效益分析远供的节能减排效果

1、基站供电方式存在的问题Ⅰ

电网供电紧张造成的拉电以及电力维修、电网故障会造成服务中断；普通民用交流电电压波动大，影响干放及室内分布系统功效，极易造成干放及室内分布系统被电源浪涌所冲坏；安装及维护需供电局、外单位或市民等的协助，管理成本高；采用UPS的后备时间受限制，体积大，受安装地面积限制，安放及维护成本高，易被盗；有些安装地点取电困难，使得基站选址受限。

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2、远程供电方式基本原理框图

3、远供距离和线路损耗分析400W负载功率下，不同馈电电压以及不同的线缆情况下，远程供电的最大电流、最大允许环阻以及最大的传输距离馈电电压(V)43 140 280 380

最大电流(A)最大允许环阻(Ω)线缆截面(mm2) 0.5 1 1.5 2.5 4 6 10 16线缆电阻率 (Ω/km) 36 18 12 7.2 4.5 3 1.8 1.125

21.89 0.98

6.72 10.41

3.36 41.65

2.48 76.71

14 27 41 68 109 164 273 437

最大传输距离(m) 145 578 289 1157 434 1735 723 2892 1157 4628 1735 6942 2892 11569 4628 18511

1065 2131 3196 5327 8524 12785 21309 34094

计算说明：远供系统最大允许环阻R=0.85*U2/(4*P)。其中0.85为远端设备转换效率，U为局端馈电电压，P为负载功率，馈电距离L=最大环阻/(2*线缆电阻率)

4、远供电源产品与传统UPS供电产品的比较UPS电源1 2可解决市电停电影响，但后备时间受所配电池容量影响需要协调安装地用户，接受高价商用电价

远供电源可解决市电停电影响,采用机房内电池组，可解决长时间的后备供电远端由机房供电,不受安装地限制

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无电力供应地无法使用公共电网引入的雷击损坏依然存在体积大、沉重、占用的安装面积大

可在无电力供应地安装通信终端由公共电网引入的雷击基本消除远供远端设备体积很小、重量轻、不受安装地影响

UPS内蓄电池由于户外温度影响一般1~2年需要更换,维维护工作量极小，具有节能减排的经济效益和社会效益护工作量大，费用高，且废旧蓄电池对环境污染大需要每1~2年蓄电池更新的直接费用利用机房原有长寿命蓄电池组需“供电局、外单位或市民”的协助降低管理成本：采用远供电源整个流程，在运营商内部就能完成，大大降低了管理成本需向供电局申请专用线路，或向外单位接用市电，需找降低新装网点的工程

成本：可以同通信设备一起安装，大地方安装体积庞大且笨重的UPS电源大地节省了工程成本，加快了工程进度由于通信网点终端设备点多面广，市电+UPS的供电方式降低运维成本：远供电源是一种免维护产品，大大地降低涉及大量的运行维护成本维护成本，解决了因市电的波动、雷电干扰、停电时间长所带来的种种问题，节省了大量的维护工作量，同时也避免了需要外单位人员协助才能维护的局面 UPS的电池寿命一般在1-2年远程供电系统寿命在10年以上 UPS风机运行噪声，影响附近居民，容易引起投诉，或自然冷却，无噪音污染被人为关机 UPS供电时间有限，不能应对长时间的停电，难免会因减少停电造成的损失，提高网络服务功能停电造成服务中断，而由此造成的损失是非常巨大的

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5、远供和UPS投入维护费用对比A以上述计算结果为依据，分析UPS供电方案和远程供电在不同馈电电压等级下的设备投入和运行维护费用，比较时间按投入运行8-10年期限进行核算。

B

其中，UPS方式中的4H、8H指提供设备4小时、8小时后备供电时间，在一次性投入中：设备投入中，UPS指UPS主机价格、远供指远程供电系统局端、远端、能量分配器等设备费用，表2中的48V远供设备投入，指为满足远端设备供电电压范围需增加的远端稳压和防雷设备费用，线路投入，指为满足远程供电，需要增加的电缆费用预算，加工费指增加电缆后的复合光缆增加的加工费用(除去原电缆和光缆的成本后);运行维护投入：电池更新费用为8-10年中，户外UPS电池每2年左右更换一次的电池费用，更新维护费为期间为更新维护户外UPS付出的人员、车辆服务费用，主设备更新费用指8-10年中，主机(设备)需要更新的费用， UPS期间更新2次计。远供的电缆价格按当前集采价预估(铜价4.2万元/吨)。

5、远供和UPS投入维护费用对比表表2:48V馈电、满足供电传输距离情况下的费用预估价格项目设施一次性投入设备投入线路投入加工费防雷、电表等接入投入电池更新费用(3次)运行维护投入更新维护费(5次)主设备更新(2次)

方式4H

UPS方式后备时间8H 100 200

远供方式远供距离(米)300 500 1000

2500

1500 925 100

1500 2964 200

1500 6409 300

1500 15984 500

1500 51870 1000

2000 6000 3000 5000 12000

其他未计入费用线截面积线缆单价总价 mm2元/米

地租、安装、维护协调与光缆同步施工，未计入施工费用； 10年后的电缆残费用、额外商用电费值未计入 6 10 16 25 509.3 16500 14.8 21.4 32.0 51.9

24500

2525

4664

8209

17984

54370

5、远供和UPS投入维护费用对比表表3:馈电48V、满足设备所

需供电电压情况下的费用预估方式4H设备投入设施一次性投入线路投入 2500 2136 7741 15561 48187 187088

UPS方式后备时间

远供方式远供距离(米)

价格项目

8H

100

200

300

500

1000

加工费防雷、电表等接入投入电池更新费用(3次) 6000 3000 5000地租、安装、维护协调费用、额外商用电费 mm2元/米 16500 24500 2000 12000

100

200

300

500

1000

运行维护投入其他未计入费用线截面积线缆单价总价

更新维护费(5次)主设备更新(2次)

与光缆同步施工，未计入施工费用； 10年后的电缆残值未计入 16 21.4 2236 35 38.7 7941 50 51.9 15861 80 96.4 48687 160 187.1 188088

5、远供和UPS投入维护费用对比表表4:140V馈电、满足供电传输距离情况下的费用预估价格项目设备投入设施一次性投入线路投入加工费防雷、电表等接入投入电池更新费用(3次)运行维护投入更新维护费(5次)主设备更新(2次)其他未计入费用线截面积线缆单价总价 mm2元/米 16500 24500 2000 6000 3000 5000地租、安装、维护协调与光缆同步施工，未计入施工费用；;10年后的电缆残值未计入费用、额外商用电费 0.5 1 4200 1 2 4600 2.5 3.9 6448 4 6.4 11364 10 14.8 35636 16 25 21.4 32.0 71086 168840 12000

方式

UPS方式后备时间 4H 2500 8H 100 4000 100 100 200 4000 400 200 500 4000 1948 500

远供方式远供距离(米) 1000 4000 6364 1000 2000 4000 29636 2000 3000 4000 5000 4000

64086 159840 3000 5000

5、远供和UPS投入维护费用对比表表5:280V馈电、满足供电传输距离情况下的费用预估方式价格项目设备投入线路投入设施一次性投入加工费防雷、电表等接入投入电池更新费用(3次)运行维护投入更新维护费(5次)主设备更新(2次) 2000 6000 3000 5000地租、安装、维护协调费与光缆同步施工，未计入施工费用；;10年后的电缆残值未计入用、额外商用电费 0.4 0.5 1 2.5 4 6 0.4 0.8 16500 24500 4180 0.8 4360 1.0 5000 2.0 7000 3.9 13793 6.4 26091 9.3 55260 12000 UPS方式远供方式

后备时间 4H2500

远供距离(米) 8H 1004000 80 100

2004000 160 200

5004000 500 500

10004000 2000 1000

20004000 7793 2000

30004000 19091 3000

50004000 46260 5000

其他未计入费用线截面积线缆单价总价 mm2元/米

5、远供和UPS投入维护费用对比表表6:380V馈电、满足供电传输距离情况下的费用预估方式价格项目 4H设备投入设施一次性投入线路投入加工费防雷、电表等接入投入电池更新费用(3次)运行维护投入其他未计入费用线截面积线缆单价总价 mm2元/米 16500 24500更新维护费(5次)主设备更新(2次) 6000 3000 5000地租、安装、维护协调与光缆同步施工，未计入施工费用；10年后的电缆

残值未计入费用、额外商用电费 0.3 0.4 0.5 1 1.5 2.5 0.3 0.6 4160 0.8 4360 1.0 5000 1.0 6000 1.5 9000 2.9 15755 3.9 28482 2000 12000 2500 8H 100 4000 60 100 200 4000 160 200 500 4000 500 500 1000 4000 1000 1000 2000 4000 3000 2000 3000 4000 8755 3000 5000 4000 19482 5000 UPS方式后备时间远供方式远供距离(米)

6、远供和UPS投入对比结论1、从表1、表2、表3、表4比较可以看到，以48V通信电源直接馈电远供时，在 200米范围内，比采用UPS系统投入运行费用低，但超过100米后，采用增加电缆截面积方式由48V系统直接进行远供，投入运行费用比采用升压(140V及以上)方式馈电高。因此，建议在100米范围内可以考虑采用48V直接馈电形式，而大于100米距离，拟采用升压后馈电方式。 2、从表2~6可知，当和UPS方式相比时，48V馈电的可比距离为200米以内， 140V馈电的可比距离为1000米以内，280V馈电的可比距离为2000米，而 380V馈电的可比距离为3000米。在这距离范围内，采用远供比采用UPS投入维护费用省。(以400W为例) 3、但考虑到传输效率，建议48V馈电距离为100米左右，140V馈电的距离为500米左右，280V馈电的距离为1000米左右，而380V馈电的距离为2000米左右。如需传输更远距离，则需进一步提高馈电电压。 4、在限定馈电电压下，远供不是万能的，在超过适合距离后，作为基站供电方式的必要补充，UPS也不可或缺，但UPS应该充分考虑到户外环境的使用，最好采用户外专用UPS。

6、远供和UPS投入对比结论负载负载建设类型描述方案宏站

配套设备投入

后续投入其他

合计 (万)14.5

优点

不足需要建机房，协调场地

市电引入：10万(含变压器);开每3年更换一次机房定期维传统建 2G/3G:关电源：2万；电池组：1万；空电池组：0.3万/护：0.5万/站功率基本调：0.5万；场地；1万年年在3000W以内远供建局端设备：2万；远端设备：2万；无无站线路投入：2万(1公里) RRU或传统建市电引入：2.5万；户外电源：每2年更换一次基站维护： 0.8万；电池组(65AH*4):0.4 BBU,站电池组:0.2万/年 0.2万/年万功率在 400W以远供建局端设备：0.6万；远端设备： 0.4万；线路投入：1万(2公里)内站楼道取电：0.5万，开关电源：传统建每3年更换一次维护：0.2 RRU: 0.6万；电池组(65AH*4):0.3站电池组:0.1万/年万/年功率在万 400W以局端设备：0.4万；远端设备：远供建 0.3万；线路投入：0.2万(0.5公内站里) AP:功传统建维护：0.2楼道取电：0.2万率基本在站万/年 100W以远供建设备平均成本：0.15万，线路成内站本：0.1万传统建市电接入：5万；UPS费用：0.6每3年更换电池：维护：0.2 1000W左站 0.2万/年万

,电池费用：0.6万万/年右远供建远供设备：2万，线路投入：1万站维护：0.2万/年

6

无需建机房、协调场地，采用户外一体化绿色基站

增加了传输电缆成本户外电池易盗，不能解决长时间停电问题

光纤拉远室外站室分 2G/3G设备

4.1 2 1.7

免维护，采用机房后备电池，无停电问题需要和物业协调取电问题、每个月需要抄表交电费，不能解决长时间停电问题不需要和物业协调，免维护没有后备电源，需要和物业协调取电，需要安装电表，每月定期交电费无需要协调，没有停电问题

0.9

WLA N大功率 ONU

0.4 0.25 6.6 3 0.4 0.25无需要协调，没有停电问题

传统建小功楼道取电：0.2万 100W以站率内远供建平均设备成本：0.15万，线路成 ONU站本：0.1万

没有后备电源，需要和物业协调取电，需要安装电表，每月定期交电费

7、远供其他效益分析远供的使用，还可以带来其他效益： 3 1

采用远供电源，若和基站同步施工，可以大大节省工程成本，加快工程进度。由于远供供电可靠性极高，通信得到保障，投诉率降低，运行商竞争力提高。如采用复合光缆形式，只需要走弱电井道，不需要另外走强电井道。

3 2

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8、远供的节能减排效果 3 1基于该技术的应用，能大幅度降低传统铅酸蓄电池的使用和更换，具有明显的环保效果

由于该技术可以屏弃远端通信电源+蓄电池组的使用，远端处无须再设置空调，大大节约能耗，具有明显的节能减排效果。

3 2

按每个基站省却空调运行用电800W估算，每台年节电800*24*365/1000=7008KWh,全省按总数 5000套配置，可年节电35,040,000KWh带有市电旁路功能的远端，市电正常时直接由市电供电，可以比采用UPS供电节能20%左右。

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按400W负载，每台年节能400*20%*24*365/1000=700KWh,全省按总数5000套配置，可年节电

3500000KWh。

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从上可以看到，如果考虑因采用远供而省却远端处设置空调，节约的能量非常可观，基本一年就能收回设备投资。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2jbe.html